一,、產(chǎn)品概述

   煙氣連續(xù)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)用抽取冷凝采樣、后散射煙塵濃度測(cè)量,、皮托管煙氣流速測(cè)量及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù),，實(shí)現(xiàn)了固定污染源污染物排放濃度和排放總量的在線連續(xù)監(jiān)測(cè)。同時(shí)又針對(duì)國(guó)內(nèi)煤種較雜,、煤質(zhì)變化大,、污染物排放濃度高、煙氣濕度大的狀況從技術(shù)上進(jìn)行了改進(jìn),。并按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)定型,，提供專業(yè)的中文操作平臺(tái)及中文報(bào)表功能、多組模擬量及開關(guān)量輸入輸出接口,，可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)總線的連接以及多種通訊方法的選用,，使系統(tǒng)運(yùn)行方便靈活。

    煙氣連續(xù)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（CEMS）是功能齊全,，整體水平固定污染源在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng),。主要由以下幾個(gè)子系統(tǒng)組成：

    1、固態(tài)顆粒物連續(xù)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng),，采用激光后散射單點(diǎn)監(jiān)測(cè),。

    2、氣態(tài)污染物連續(xù)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)多組分氣體分析儀（SO2,、NOX,、CO、CO2,、HCL,、HF、NH3）

    3,、煙氣含氧量,、煙氣流量,、壓力、溫度,，濕度等煙氣參數(shù)連續(xù)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)

    4,、數(shù)據(jù)處理與遠(yuǎn)程通訊系統(tǒng)CEMS廠家煙氣分析儀石灰廠環(huán)保聯(lián)網(wǎng)

二、技術(shù)說明

◢ 抽取冷凝法CEMS能夠測(cè)量SO2,、NOx,、O2、溫度,、壓力,、流速、粉塵,、濕度,；

◢ SO2、NOx采用紫外差分吸收光譜（DOAS）分析技術(shù)或紅外線NDIR分析技術(shù),；

◢ O2采用電化學(xué)氧電池,；CEMS廠家煙氣分析儀石灰廠環(huán)保聯(lián)網(wǎng)

◢ 濕度采用高溫電容法；CEMS火力發(fā)電煙氣連續(xù)排放監(jiān)測(cè)設(shè)備終身售后

◢ 溫度,、壓力,、流速分別采用熱敏電阻（PT100）、壓力傳感器和皮托管微壓差法,；

◢ 粉塵采用激光后散射法,；

◢ 紫外差分吸收光譜（DOAS）分析技術(shù)除了能夠測(cè)量SO2和NOx外，還能夠分析NH3,、Cl2,、H2S、O3等氣體,；

◢ 與抽取熱濕法CEMS相比,，本系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高,、響應(yīng)速度快,、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)；

◢ 與原位法相比,，分析儀具有支持在線校準(zhǔn),、測(cè)量值波動(dòng)小、可靠性高,、設(shè)備維護(hù)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),；

◢ 本分析儀整機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，方便運(yùn)輸和安裝。

◢ 系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)采集率≥90%,，系統(tǒng)提供的檢測(cè)數(shù)據(jù)資料可用率≥90%，并具有查閱歷史數(shù)據(jù)功能,。

◢ 輸出單位：對(duì)所檢測(cè)煙氣的各種參數(shù),，系統(tǒng)除在就地分析儀器面板上顯示外還均以4～20mA標(biāo)準(zhǔn)模擬量信號(hào)輸出。氣態(tài)污染物濃度單位使用mg/Nm3,，流量計(jì)測(cè)出流速信號(hào)應(yīng)折算成體積流量Nm3/s輸出,，溫度單位為℃。

◢ 系統(tǒng)能夠真正實(shí)現(xiàn)無(wú)人職守運(yùn)行,，系統(tǒng)具有自診斷功能及主要部件故障報(bào)警功能,，包括：測(cè)量元件/檢測(cè)探頭的失效、超出量程,、采樣流量不足,、反吹壓力低、采樣頭溫度低,、采樣管線溫度低,、預(yù)處理系統(tǒng)故障、分析儀器故障等,。

目前,，SCR技術(shù)為廣泛使用的尾部煙氣脫硝技術(shù)。在催化劑作用下,，SCR系統(tǒng)選擇性地使氨( NH3)和氧( O2) 與燃機(jī)廢氣中的NOx反應(yīng),，形成分子氮( N2) 和水( H2O) ，從而降低氮氧化物排放,。具體反應(yīng)如下:

4NO + 4NH3 + O2 →4N2 + 6H2O ( 1)

NO + NO2 + 2NH3 →2N2 + 3H2O ( 2)

3NO2 + 4NH3 →7N2 + 6H2O ( 3)

反應(yīng)式( 1) 為主導(dǎo)反應(yīng),，稱為標(biāo)準(zhǔn)SCR反應(yīng)。當(dāng)煙氣中含有NO2時(shí),，會(huì)發(fā)生反應(yīng)式( 2) 和反應(yīng)式(3) ,，其中式( 3) 的反應(yīng)速率遠(yuǎn)小于式( 1) 和式( 2) ，反應(yīng)式( 2) 被稱為快速SCR反應(yīng),。石曉燕等研究指出,，當(dāng)煙氣中NOx中NO2的比例逐漸增大時(shí)，催化劑的NOx轉(zhuǎn)化率隨之增大,，低溫段下的增加趨勢(shì)更加明顯,，但隨著NO2比例增大，N2O的生成量明顯增加,，研究結(jié)果顯示,，在NO2 /NOx = 0.5、反應(yīng)溫度為250 ℃條件下N2O產(chǎn)生量多。Long等也表明,，NH3同NO2+NO的反應(yīng)速率遠(yuǎn)高于NH3同NO的反應(yīng)速率,，在低溫條件下NO向NO2的轉(zhuǎn)化可以提高SCR脫硝效果。

3 燃機(jī)SCR脫硝催化劑性能研究進(jìn)展

催化劑是SCR 系統(tǒng)中的核心技術(shù),，目前絕大部分工業(yè)脫硝催化劑采用釩鈦基催化劑( V2O5 /TiO2,、V2O5-WO3 /TiO2、V2O5-MO3/TiO2等) ,。由于V2O5具有較大毒性,，且后續(xù)處理困難，因此研究新的適合燃機(jī)的催化劑具有重要意義,。與燃煤機(jī)組不同,，燃機(jī)排氣中NO2含量很高。實(shí)際運(yùn)行情況表明,，根據(jù)燃機(jī)工況及燃燒方式的不同,，NO2可能會(huì)占到煙氣總體積NOx含量的50%以上。高的NO2含量可以促進(jìn)快速SCR反應(yīng),，進(jìn)而增加NOx的轉(zhuǎn)化率,。此外，燃?xì)廨啓C(jī)尾氣中的煙塵和SO2含量極低,，幾乎可以忽略不計(jì),，因此不需要考慮催化劑阻塞和中毒的問題。但同時(shí),，燃機(jī)排氣中NOx濃度遠(yuǎn)低于燃煤機(jī)組,，燃?xì)鈾C(jī)組啟停速度快，溫度及煙氣NOx濃度變化梯度大,，這對(duì)催化劑性能提出了更高的要求,。除此之外，燃機(jī)余熱鍋爐通?？臻g狹窄,，對(duì)噴氨系統(tǒng)要求較高，故考慮將SCR 系統(tǒng)布置于尾部低溫段,。需要注意的是,，系統(tǒng)燃機(jī)排氣中水分含量較高，因此選用的催化劑需要有較好的抗水性,。

3.1 國(guó)內(nèi)催化劑應(yīng)用進(jìn)展

目前國(guó)內(nèi)燃機(jī)催化劑大多仍為進(jìn)口,，如丹麥托普索生產(chǎn)的V/W/TiO2波紋板式催化劑，在300 ～ 350 ℃具有90%以上的效率,，在國(guó)內(nèi)脫硝催化劑供應(yīng)*較高,。日本三菱日立生產(chǎn)的SCR脫硝催化劑( 板式和蜂窩式) ,，對(duì)于燃?xì)廨啓C(jī)及其聯(lián)合循環(huán)機(jī)組，大脫硝效率可達(dá)95%,，具有很好的穩(wěn)定性和抗中毒性,。

近幾年，眾多國(guó)內(nèi)環(huán)保企業(yè)也加快燃機(jī)脫硝催化劑的研發(fā)進(jìn)程,。如江蘇龍?jiān)瓷a(chǎn)的60 孔V/W/Ti-Ox燃機(jī)脫硝催化劑,，在300 ～ 350 ℃可以達(dá)到90%以上的脫硝效率，*國(guó)內(nèi)燃機(jī)脫硝的要求,。青島華拓生產(chǎn)的蜂窩式脫硝催化劑在320 ～ 380 ℃脫硝效率達(dá)到81. 8% ～ 91. 4%，同樣達(dá)到了先進(jìn)技術(shù)水平,。

3.2 燃機(jī)催化劑研究進(jìn)展

考慮到燃?xì)鈾C(jī)組及其余熱鍋爐的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和運(yùn)行方式,，燃機(jī)催化劑必須具有較高的低溫活性和較強(qiáng)的抗水性，且比表面積大,，機(jī)械強(qiáng)度高,。相關(guān)研究主要有以下幾個(gè)方面:

3.2.1 錳基脫硝催化劑

黃妍通過浸漬法制備了Mn-Fe-Ce /TiO2催化劑，結(jié)果表明,，120℃ 時(shí)在空速5000h-1下可實(shí)現(xiàn)97.8%的效率,。在110%水汽條件下效率基本不變，表明該催化劑有較好的抗水性,。該催化劑有望應(yīng)用于基本不含SO2的燃?xì)忮仩t煙氣的脫硝,。

Qiao等通過單步燃燒制備的Mn2Co1Ox催化劑，在150～ 300℃范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)100%NOx轉(zhuǎn)化率,，在200℃,、10%H2O的條件下，NOx轉(zhuǎn)化率維持在100%,，具有較高的低溫活性以及抗水性,。催化劑的多孔結(jié)構(gòu)、大比表面積以及豐富的Mn4+,、Co3+和表面吸附氧均有利于脫硝活性,。

3.2.2 銅基脫硝催化劑

Min 等[12]通過共沉淀法制備了Cu-Mn催化劑試驗(yàn)顯示: n( Mn) /n( Cu) >25時(shí)，催化劑在50～200℃時(shí)NOx轉(zhuǎn)化率接近100%,，且有較好的抗H2O性,。BET和XRD表征結(jié)果顯示: Cu-Mn催化劑的催化活性主要取決于比表面積和結(jié)晶特性。

Jiang等通過溶劑熱法合成Cu-MOF-74-iso-80( 共溶劑為異丙醇,，制備溫度80℃) ,，在230℃下具有97.8%的NO轉(zhuǎn)化率和100%的N2選擇性。表征結(jié)果顯示,，Cu-MOF-74 具有較大的比表面積和較強(qiáng)的NH3吸附能力,。通入5%H2O時(shí)催化劑活性有一定程度的降低,，但隨著H2O的移除，NOx轉(zhuǎn)化率迅速恢復(fù),。

3.2.3 鐵基脫硝催化劑

馬萬(wàn)軍等以FeSO4為活性材料,，摻雜一定量的WO3的銳鈦礦型TiO2，制備了燃機(jī)用鐵基硫酸鹽催化劑,。應(yīng)用數(shù)據(jù)顯示: 硫酸鐵鹽催化劑脫硝效率僅為60. 77%,，可能與所處溫度較低以及實(shí)際煙氣NOx濃度低有關(guān)。

Qi 等通過傳統(tǒng)離子交換法制備了Fe-ZSM-5催化劑,，并研究了摻雜Pt,、Rh和Pd對(duì)催化劑活性的影響。研究表明: Pt /Fe-ZSM-5 催化劑效果,，在250℃,、11000h-1空速的條件下NOx轉(zhuǎn)化率達(dá)到90%以上，且通入2.5%H2O和285mg /m3SO2,，催化劑活性變化不大,，但N2選擇性略有下降。

3.2.4 釩基脫硝催化劑